Спиральная форсунка | Пользовательский кастинг & Точные распылительные решения

1. Введение

Спиральная форсунка - это надежное, Атомийзеры с низким уровнем обслуживания, которые создают контролируемые, Часто широкоугольный спрей с использованием спиральных/спиральных внутренних проходов, а не обычных вихревых камер или множественных отверстий.

Они ценят, где широкое покрытие, Требуются сопротивление капель, увлажнение, подавление пыли, снижение, и объемное распыление в тяжелой промышленности.

2. Что такое спиральная форсунка?

А спираль сопло это устройство спрея, которое производит контролируемый конус, Полный конус, или фан -брызги, заставляя жидкость через спиральную (спираль) внутренний проход.

Вместо одного прямых отверстий или классической камеры вихря, Рабочая жидкость направляется вдоль спирального канала, так что осевой импульс постепенно преобразуется в окружности; Жидкость выходит в виде вращающегося листа или нескольких синхронизированных самолетов, которые разбиваются в капли.

Спиральные форсунки ценят за широкий охват, стабильность закономерности и относительное сопротивление засорения.

Варианты

• Спиральная полная конуса - производит заполненные (твердый) Конус для единого покрытия области.
• Спиральная пустота - производит кольцевой (кольцо) спрей с центральной пустотой.
• Спиральный вентилятор / плоский распыл - Геометрия, настраиваемая на получение широкого сплющенного спрей для мытья конвейера или ремня.
• Вставлять & Типы картриджа - Заменяемые спиральные вставки, включенные в стандартное тело для обслуживания и быстрого переключения.

Ключевые характеристики & Типичные диапазоны (инженерное руководство)

• Эксплуатационное давление: обычно 1–40 бар Для многих промышленных спиральных форсунок (Некоторые тяжелые дизайны, оцениваемые с более высоким давлением).
• Скорость потока: грубо 0.1–200 л/мин за сопло в зависимости от размера и Δp.
• Угол распыления:15° –170 ° (геометрия зависит от); Спиральные дизайны часто используются, когда очень широкие угла (до ~ 160 °) требуются.
• Средний диаметр капель (DV50): обычно 20–500 мкм - Более высокое давление и более четкие губы дают более тонкие капли.
• Размеры канала: Ширина канала/глубины обычно 0.3–3 мм; Меньшие каналы обеспечивают более тонкую распыление, но повышают чувствительность к засолу.
• Типичные материалы: нержавеющие стали (304/316), латунь/бронза, Дуплексные сплавы; керамические или покрытые HVOF вставки для абразивных услуг.

Примечание: Эти диапазоны являются показательными - использование производителя Q Vs Δp кривые, Карты распыления и данные DV50, чтобы выбрать правильный размер для данного приложения.

3. Как работает спиральная форсунка?

• Кондиционирование входа: Жидкость под давлением попадает в спиральный вход и следует за спиральным каналом.
  Спираль постепенно превращает осевой импульс в окружной импульс с ограниченной генерацией турбулентности по сравнению с резкими тангенциальными входами.
• Лист/формирование струй: Жидкость выходит вдоль спиральной губы в виде вращающегося листа или нескольких синхронизированных самолетов, которые сливаются в когерентный конус или вентилятор.
  Профили непрерывности и скорости устанавливают начальную толщину листа.
• Разрыв в капли: Оказавшись в окружающем воздухе, Лист/струя подвергается аэродинамическому сдвигу и Рэйли -Тейлор / Кельвина -Хельмгольц нестабильности и разбивается на капли.
  Более высокая скорость выхода (от более высокого давления) → более тонкие капли.
• Самостоятельный поток: Спиральная геометрия часто производит стабильный поток через широкую полосу давления, потому что распределенный спиральный путь менее чувствителен к незначительным обструкциям и возмущениям.

Ключевые физические параметры: Номер Рейнольдса (Репутация) в канале, Вебер номер (Мы) и местная толщина листа (Т) Управлять распадом и типичные размеры капель DV50.

4. Материалы, Металлургия и износостойкость (Спиральные форсунки)

Спиральные форсунки работают в агрессивной гидравлической среде: Высокие локальные скорости, Напитываемые частицами жидкости, тепловая велосипедная и химическая атака.

Материал и поверхностный выбор, поэтому определяют срок службы, техническое обслуживание каденция и стоимость жизненного цикла гораздо больше, чем номинальная цена покупки.

Носить & Механизмы деградации

• Абразивный / эрозия частиц: твердые частицы (песок, шкала, зернистый) Позвольте на поверхности губ/канал; шероховатая → большие капли и искажения рисунка.
• Эрозивная коррозивная атака (комбинированный): Коррозия ослабляет матрицу, поэтому частицы быстрее удаляют материал. Распространен в физиологическом растворе, кислые или хлорированные потоки.
• Кавитация / пары коллапс: Локальное образование паров и коллапс вблизи краев с высоким сдвигом вызывает упрощение и быстрое потерю материала.
• Наносит беспокойство / Механическая усталость: Циклическая нагрузка на монтажных интерфейсах или тонких губах может взломать/объединить.
• Тепловой удар / разбрызгивание: Быстрое перепады температуры вызывают расслоение покрытия или керамическое растрескивание.
• Загрязнение / химическое осаждение: шкала, Полимерные или биологические пленки уменьшают бесплатный проход и изменяют распыление.

Понимание того, что из вышеперечисленного доминирует в ваших руководствах по обслуживанию материалов и выбора покрытия.

Варианты базовых материалов

Поверхностная инженерия & Покрытия

• HVOF вольфрамовый карбид/кобальт (WC-Co) покрытия - плотный, Чрезвычайно устойчив к истиранию. Лучше всего для высокой скорости, абразивные потоки (НАПРИМЕР., снижение, добыча).
  Типичный диапазон приложенной толщины: 50–300 мкм.
• Электролетический никель (Эн) - Единое покрытие в сложных геометриях; Хорошая коррозия + Умеренная износостойкость.
  Типичная толщина: 8–30 мкм. Используйте, где коррозия и низкое трение материи.
• DLC (Алмазный углерод) - Ультра низкое трение, хорошо для склонных к жидкостям; тонкий (несколько мкм) и лучше всего для небольших областей контакта (пинты, губы).
• Керамические наложения / Заменили керамические вставки (Al₂o₃, Sic) - Для крайнего истирания; Используйте в качестве жертвенной вставки на выходе из губ/канала.
  Керамическая чистота (≥92–99% al₂o₃) это обычная практика.
• PTFE / Фторполимерные покрытия - уменьшить загрязнение и адгезию (Хорошо в липкой, Полимеризующие жидкости); Ограниченная износостойкость. Типичная толщина: 20–50 мкм.
• Твердый хромированный покрытие - Старая технология для износостойкости; Часто заменяется HVOF WC-CO для лучших характеристик связи и износа.

Совет отбора: Объедините устойчивый к износу субстрат (НАПРИМЕР., дуплекс нержавеющий) с защитным наложением в зонах худшей одежды (губа, вход в канал).

5. Методы производства спиральных форсунок

Спиральные форсунки требуют точной геометрии, чтобы генерировать последовательный спрей с полой конусом.

Выбранный метод производства напрямую влияет на точность размеров, Качество поверхности, долговечность, и стоимость.

Кастинг песка

• Процесс: Расплавленный сплав заливают в песчаные формы кремнезема или смола, формируемые с помощью узоров.
• Преимущества: Рентабельный для больших размеров (DN ≥ 50 мм), Подходит для больших объемов промышленных применений.
• Ограничения: Шероховатость поверхности (RA 6–12 мкм) и размерные отклонения требуют вторичной обработки.
• Приложения: Охлаждающие башни, Десюльфуризация дымохода, опреснение.

Кастинг по выплавляемым моделям (Процесс потерянного воска)

• Процесс: Восковые узоры покрыты керамической суспензией, Depaxed, и наполненный расплавленным сплавом.
• Преимущества: Отличная точность и отделка поверхности (RA 3-6 мкм), Требуется минимальная обработка.
• Ограничения: Более высокая стоимость, Ограничения размера (≤300 мм).
• Приложения: Химические растения, Морские спреи -системы, Пожарная защита.

обработка с ЧПУ

• Процесс: Спиральная геометрия вырезана непосредственно из склада или литых бланков с использованием 3–5 оси с ЧПУ.; EDM для жестких сплавов.
• Преимущества: Высокая точность (± 0,01 мм), повторяемость, и гибкость для модификаций дизайна.
• Ограничения: Материальные отходы и более высокая стоимость для сложных спиралей.
• Приложения: Аэрокосмическая промышленность, Фармацевтические препараты, Критические системы распыления.

Аддитивное производство (3D Печать)

• Процесс: Металлические порошки (316Л, Insonel, TI-6AL-4V) слитый слой по слоям через SLM/DMLS.
• Преимущества: Обеспечивает невозможную сложную геометрию с помощью кастинга; Быстрое прототипирование и настройка.
• Ограничения: Высокая стоимость производства; Требуется после обработки (НАПРИМЕР., электрополирование).
• Приложения: Пользовательские/OEM -проекты, Ведущий&Дюймовый, Фармацевтическое распыление.

Керамический пресс & Спекание

• Процесс: Глиноземные или кремниевые карбидные порошки прижимаются и спех >1,500° C..
• Преимущества: Исключительная твердость и стойкость к износу, длительный срок службы в абразивной среде.
• Ограничения: Хрупкий; обычно применяется в качестве вставки, а не на корпуса полного сопла.
• Приложения: Добыча, сталь -депляция, Абразивная обработка суспензии.

Контроль качества

• Проверка размерных: Координировать измерительные машины (CMMS) образец 5% сопла за партию, Проверка глубины канала, подача, и диаметр выхода против рисунков OEM.
• Тестирование потока: Каждое сопло тестируется на 3, 10, и 30 Бар для обеспечения характеристик скорости потока соответствует спецификациям (± 2% отклонение).
• Анализ схемы распыления: Высокоскоростные камеры (1,000 кадр) и лазерные дифракционные системы (ИСО 13320) проверить размер и однородность капель - нет с UC <85% отвергаются.

6. Преимущества и ограничения спиральных форсунок

Преимущества

• Широкие углы распыления и равномерное покрытие с относительно простой геометрией.
• Высокая стойкость к снобе по сравнению с мульти-микро-образными пустыми конусными сопла.
• Долговечность: спиральный канал распределяет стресс и уменьшает локализованную эрозию.
• Стингинг производительность: Стабильность шаблона в широкой полосе давления.
• Полезность: Заменяемые вставки или спиральные картриджи упрощают техническое обслуживание.

Ограничения

• Пределы спектра капель: В то время как универсальный, Спиральные форсунки могут не достичь ультраскоростной распыления (субэд-50 мкм) специализированных насадных конусов высокого давления.
• Сложность производства: Тяжелые спиральные допуски могут быть требовательными и дорогостоящими для очень маленьких каналов.
• Дизайн чувствительность: Геометрия выхода губ является критической - плохая отделка губ или заусенцы.
• Не идеально для чрезвычайно вязких жидкостей Если не нагревается или специально не профилировано.

7. Промышленные применения спиральных соплав

• Снижение & обработка металла: непрерывный, спрей для удаления масштаба и охлаждения.
• Охлаждающие башни & испарительное охлаждение: Широкие углы распыления для максимизации области контакта и испарения.
• Подавление пыли & контроль твердых частиц: Периметровые спреи в горнодобывающих/цементных объектах.
• Увлажнение / тепличная тупика: стабильное широкое покрытие со скромным давлением.
• Пожарная защита (Специальные варианты): Большие спиральные форсунки, используемые в системах потоков и спреем.
• Химическая обработка & скруббер: где требуется даже покрытие и коррозионное сопротивление.

8. Общие режимы сбоя, Поиск неисправностей, и смягчение

9. Сравнение с другими типами сопла

10. Заключение

Спиральные форсунки - это универсальное семейство промышленных распылителей, которые балансируют широкий охват, Сопротивление сногся, и надежная операция.

Их спиральная внутренняя геометрия обеспечивает преимущества в обслуживании и стабильности по сравнению с многими обычными проектами отверстия, Особенно в суровых промышленных условиях.

Правильный выбор требует внимания к свойствам жидкости, Диапазон давления, Минимальный бесплатный проход и совместимость с материалами.

Достижения в области производства и покрытий продолжают расширять возможности спиральных сопла в более требовательные приложения.

Часто задаваемые вопросы

Почему выбирают спиральную форсунку

• Хороший стабильность шаблона через широкую полосу давления.
• Более высокая толерантность к снобе Чем многие сопла с полой конусом с микро-обработ.
• Широкий охват способность с одним сопло (уменьшает количество сопла).
• Заменяемая вставка Конструкции упрощает обслуживание и более низкую стоимость жизненного цикла в эрозивных средах.

Спиральные форсунки чувствительны к ориентации?

Некоторые конструкции терпимы к любой ориентации; Другие требуют вертикальной ориентации для поддержания симметрии. Подтвердить у производителя.

Могут ли спиральные форсунки ручка?

Да - они обычно используются для суп и разбардывания. Выберите большие геометрии канала и твердые материалы (HVOF, керамика) Для абразивной службы суспензии.

Требуют ли спиральные форсунки?

Да - укажите ситетр, максимальное открытие сетки, ≤ ≤ ≤ 1/3 наименьшей ширины спирального канала, чтобы предотвратить закупорку при балансировании частоты технического обслуживания.